EP0842472A1 - Verfahren zum betreiben eines datenübertragungssystems - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines datenübertragungssystems

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EP0842472A1
EP0842472A1 EP96928333A EP96928333A EP0842472A1 EP 0842472 A1 EP0842472 A1 EP 0842472A1 EP 96928333 A EP96928333 A EP 96928333A EP 96928333 A EP96928333 A EP 96928333A EP 0842472 A1 EP0842472 A1 EP 0842472A1
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EP
European Patent Office
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subscriber
call
subscribers
telegram
participants
Prior art date
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EP96928333A
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English (en)
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EP0842472B1 (de
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Reiner BÜHLER
Udo DÖBRICH
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Application granted granted Critical
Publication of EP0842472B1 publication Critical patent/EP0842472B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/36—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system
    • G06F13/362—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with centralised access control
    • G06F13/3625—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with centralised access control using a time dependent access

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a data transmission system according to the preamble of claim 1.
  • Such a method for operating a data transmission system is already known from DE-OS 42 13 792.
  • a data telegram (COP) called there by a subscriber who is in possession of the bus access right transfers several data for different other subscribers.
  • Hardware coding by the user during commissioning, parameterization in the initialization phase or definition depending on the subscriber addresses are mentioned as options for determining this sequence.
  • the direct mapping of the subscriber addresses to the time slot numbers is emphasized, so that the time slot, beginning at time t1, the subscriber with address 1, the time slot at t2 with address 2, etc. is assigned.
  • the known method already improves the transmission speed, but it is not yet an optimal solution.
  • the invention has for its object to find a method for operating a data transmission system with which the transmission speed is further increased.
  • the invention has the advantage that the order of the responding participants is fixed in a time-optimized manner. For example, it cannot happen that a subscriber with a very short response time, because of a high subscriber address, has to wait for the transmission of his data until slow subscribers have reacted and have transmitted their data. Since the actual transmission times are often short compared to the internal processing time of a call telegram by the called subscriber, the time required for processing a call telegram to several other subscribers is determined by the reaction time of the slowest subscriber. In the calling subscriber, the occurrence of none, one or more response telegrams that arrive one after the other or overlap in time can be controlled.
  • a method is specified with which in bus systems a subscriber can collect data from one or more subscribers simultaneously, a subscriber can distribute data to one or more subscribers at the same time, a subscriber can simultaneously distribute data to one or more subscribers and data from these Collect participants, a participant can determine the presence of other participants and a participant can query certain properties of other participants.
  • severeal participants denotes a group of at least two and a maximum of all other connected participants.
  • Figure 1 shows the time sequence of a transmission with successively arriving response telegrams
  • Figure 2 shows a sequence with overlapping response telegrams.
  • the positions of subscribers 1 ... 4 are represented by vertical lines and the transmission directions and times of telegrams by arrows next to a vertical time axis t.
  • a calling subscriber 1 addresses a call telegram 5 to a number of other subscribers 2, 3 and 4, which arrives at these approximately simultaneously. Only those participants who meet a certain selection criterion, which will be explained later, feel addressed.
  • the following responses to the call telegram 5 that can be determined for the calling subscriber 1 are possible in principle:
  • the waiting time 6 begins to run at the calling subscriber 1, which is dimensioned such that the called subscribers 2 ... 4 can respond within this waiting time 6 if operation is error-free. If one or more answers arrive after this waiting time 6 has elapsed, this is interpreted as incorrect behavior by the participants 2, 3 or 4 concerned.
  • the procedure can be carried out in the data access protocol (layer 2 of the 7-layer model) of the individual participants or in the application (in layers 3 ... 7).
  • the reaction to the arrival of call or response telegrams must be determined in the specific individual case according to the respective needs.
  • the reaction only after the waiting time 6 has elapsed, even if the reason for this already exists earlier. If e.g., if the method is handled entirely in the data access protocol, a request from the user can trigger the process, and after the waiting time 6, a reaction to the user can take place as confirmation.
  • the impetus does not necessarily have to come from the user either.
  • Call telegram 5 contains at least the following parts:
  • Destination address (e.g. global address for addressing all connected subscribers).
  • the selection criterion is used to select the addressed participants. It determines whether an individual subscriber, a group of subscribers or all subscribers are addressed and, if appropriate, which subscribers make up a group.
  • a selection criterion can e.g. Legs
  • Identifier for a certain access channel in the subscriber similar to an LSAP (Link Service Access Point) of the PROFIBUS, which is used there for multicast telegrams. Then all participants are addressed for whom the required function is activated on this access channel.
  • the selection criterion is optional in the call telegram 5. If it is not broadcast, it must be known to participants 2, 3 and 4 in another way, e.g. B. by implicit determination.
  • the execution instruction serves to communicate the desired reaction to the called participants.
  • Examples of implementation regulations are: - collect data from multiple participants,
  • the execution rule does not have to be sent in the call telegram 5.
  • the transmitted data can be pure user data or can also contain components which contribute to the implementation of the described method. They are optional, e.g. For example, no data is transmitted in the call telegram in the first embodiment.
  • the method is carried out according to the "immediate response" principle, i. that is, no other traffic takes place on the bus between the call telegram and the response telegram or the expiration of the waiting time 6.
  • the required waiting time 6 can therefore be calculated if the reaction times of the called subscribers 2, 3 and 4 and the transmission times of the response telegrams are known. Repetitions of the telegram transmissions are e.g. B. due to transmission errors, possible.
  • the reaction times of the called subscribers 2, 3 and 4 are indicated in FIG. 1 by vertical, dotted lines 7, 8 and 9, respectively.
  • the answers of different called subscribers appear one after the other on the bus. This will do so ensures that for each called subscriber 2, 3 or 4, a time window 10, 11 or 12 is given in which he may answer. Gaps between time slots 10, 11 and 12 are allowed, but should not overlap.
  • Each called subscriber 2, 3 and 4 must know his own time window 10, 11 and 12, but not the time window of other called subscribers. Outside the allocated time window, none of the called up participants may answer.
  • the calling subscriber 1 does not have to know the individual time windows 10, 11 or 12, but the waiting time 6 for answers 13, 14 and 15, which must be large enough to enable all called subscribers to respond within this time.
  • a list with the called subscribers 2, 3 and 4 can also be kept, e.g. B. to check whether all called participants have answered.
  • the time windows 10, 11 and 12 must be configured and coordinated with one another for the individual case.
  • the response times 7, 8 and 9 and the transmission times of the response telegrams 13, 14 and 15 must be taken into account. In general, they are to be selected so that the answering programs cannot overlap.
  • the order of the time windows 10, 11 and 12 is determined by the reaction times 7, 8 and 9 of the called-up participants 2, 3 and 4, to which they are assigned.
  • the first time window, here time window 10 is assigned to the called subscriber who has the shortest reaction time, in this case subscriber 2.
  • the calling subscriber 1 sends a request to the other subscribers 2, 3 and 4 to return data and receives the desired data in the response telegrams 13, 14 and 15, respectively.
  • the response telegrams must be sent one after the other respective time windows 10, 11 and 12 arrive so that they do not interfere with each other. A sequential query of individual participants is not necessary.
  • a call telegram 1 is sufficient to query several subscribers.
  • the call data 5 and the response telegrams 13, 14 and 15 contain the respective data.
  • subscriber 1 sends a search request telegram 16 to all other subscribers 2, 3 and 4 according to FIG. 2, which may contain data indicating the searched subscriber feature.
  • This allows participants to access features such. B. bus address, serial number, presence of a certain functionality, manufacturer, are checked. All participants who have this feature respond to the search request telegram 16.
  • the answers can arrive one after the other or overlapping, depending on the type of search request. If the calling subscriber 1 z. B. wants to know whether none, one or more participants have a required property, e.g. B. to check for multiple existence of the same bus address, the Answers may be overlapping. This is illustrated in FIG. 2 for response telegrams 17 and 18 with an overlap area 19.
  • the calling subscriber 1 z. B. wants to know how many subscribers are present on the bus with a certain property, for example for checking for a particular manufacturer, called subscribers 2, 3 and 4 in the assigned time windows 10, 11 and 12 according to FIG. 1 their response telegrams 13, 14 or 15 so that the number of responses can be clearly determined.
  • the calling subscriber 1 sends a call telegram 5 to all other subscribers in order to determine their existence or functionality. All existing and functional subscribers, in this case subscribers 2, 3 and 4, respond with an acknowledgment as reply telegram 13, 14 or 15 to indicate this. The acknowledgments must arrive one after the other so that they do not interfere with each other and the calling subscriber 1 can distinguish between the individual response telegrams 13, 14 and 15. Time slots 10, 11 and 12 are therefore used. Since no individual calls are required for each individual subscriber in the method according to the invention for the creation of a subscriber image, the entire subscriber image is created at almost the same time. The subscriber image is consistent, since the response telegrams arrive in a very short period of time and the status of the subscribers can hardly change during this time, for example due to a new connection or failure of a subscriber.
  • the call telegram 16 contains this bus address as a feature in the data field.
  • the two participants 3 and 4 have the address 22 and therefore respond to the search request. All other participants answer Not. In this case, overlaps are permitted, since it is only of interest whether more than one participant answers. If overlaps are permissible, there must be a uniqueness criterion that is sent in the response telegrams and guarantees that the response telegrams of different called subscribers differ. It must therefore have the property that it is different for all participants involved. Examples of such uniqueness criteria are: serial number,

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Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben eines Datenübertragungssystems
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Da¬ tenübertragungssystems nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Verfahren zum Betreiben eines Datenübertra¬ gungssystems ist bereits aus der DE-OS 42 13 792 bekannt. Durch ein dort als Summenrahmentelegramm (COP) bezeichnetes Aufruftelegramm eines Teilnehmers, der sich im Besitz des Buszugriffsrechts befindet, werden mehrere Daten für jeweils verschiedene andere Teilnehmer übertragen. Die anderen Teil¬ nehmer, die durch das Summenrahmentelegramm zur Übertragung eines Antwortteiegramms aufgefordert worden sind, senden nacheinander in einer vorbestimmten Reihenfolge ihre Antwort- telegramme jeweils in Zeitschlitzen fester Dauer auf die Bus¬ leitung. Als Möglichkeiten zur Festlegung dieser Reihenfolge sind eine Hardware-Codierung durch den Anwender bei der In- betriebnahme, eine Parametrierung in der Initialisierungs¬ phase oder eine Festlegung in Abhängigkeit von den Teil- nehmeradressen genannt. Als eine mit geringem Aufwand reali¬ sierbare Variante ist die direkte Abbildung der Teilnehmer¬ adressen auf die Zeitschlitznummern hervorgehoben, so daß der Zeitschlitz, beginnend zum Zeitpunkt tl, dem Teilnehmer mit der Adresse 1, der Zeitschlitz bei t2 demjenigen mit der Adresse 2 usw. zugeordnet wird. Das bekannte Verfahren be¬ wirkt bereits eine Verbesserung der Übertragungsgeschwindig¬ keit, es stellt jedoch noch keine optimale Lösung dar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Datenübertragungssystems zu finden, mit dem die Übertragungsgeschwindigkeit weiter erhöht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei dem neuen Verfahren der eingangs genannten Art das im kennzeichnenden Teil des An¬ spruchs 1 angegebene Merkmal vorgesehen. In den Unteransprü- chen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung be¬ schrieben.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Reihenfolge der ant- wortenden Teilnehmer zeitoptimal festgelegt ist. Es kann bei¬ spielsweise nicht vorkommen, daß ein Teilnehmer mit sehr kur¬ zer Reaktionszeit aufgrund einer hohen Teilnehmeradresse zur Übertragung seiner Daten abwarten muß, bis langsame Teilneh¬ mer reagiert und ihre Daten übertragen haben. Da häufig die eigentlichen Übertragungszeiten im Vergleich zur internen Be¬ arbeitungszeit eines Aufruftelegramms durch den aufgerufenen Teilnehmer gering sind, wird durch die Erfindung die für eine Bearbeitung eines Aufruftelegramms an mehrere andere Teilneh¬ mer erforderliche Zeit von der Reaktionszeit des langsamsten Teilnehmers bestimmt. Dabei kann in dem aufrufenden Teilneh¬ mer das Auftreten keines, eines oder mehrerer Antworttele¬ gramme, die nacheinander oder zeitlich überlappend eintref¬ fen, beherrscht werden. Es wird ein Verfahren angegeben, mit dem in Bussystemen ein Teilnehmer Daten von einem oder meh- reren Teilnehmern gleichzeitig sammeln, ein Teilnehmer Daten an einen oder mehrere Teilnehmer gleichzeitig verteilen, ein Teilnehmer Daten an einen oder mehrere Teilnehmer gleichzei¬ tig verteilen und Daten von diesen Teilnehmern sammeln, ein Teilnehmer das Vorhandensein anderer Teilnehmer ermitteln und ein Teilnehmer bestimmte Eigenschaften anderer Teilnehmer abfragen kann. Darüber hinaus sind weitere Anwendungen des Verfahrens denkbar und möglich. Der Ausdruck "mehrere Teil¬ nehmer" bezeichnet eine Gruppe aus mindestens zwei und maxi¬ mal allen anderen angeschlossenen Teilnehmern.
Anhand der Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Er¬ findung dargestellt sind, werden im folgenden die Erfindung sowie Ausgestaltungen und Vorteile näher erläutert.
Figur 1 zeigt den zeitlichen Ablauf einer Übertragung mit nacheinander eintreffenden Antworttelegrammen, Figur 2 einen Ablauf mit überlappenden Antworttelegrammen. In den beiden Zeichnungen sind die Positionen von Teilnehmern 1 ... 4 durch senkrechte Linien und die Übertragungsrichtun¬ gen und Zeitpunkte von Telegrammen durch Pfeile neben einer senkrechten Zeitachse t dargestellt.
In Figur 1 adressiert ein aufrufender Teilnehmer 1 ein Auf¬ ruftelegramm 5 an mehrere andere Teilnehmer 2, 3 und 4, das etwa gleichzeitig bei diesen eintrifft. Es fühlen sich nur diejenigen Teilnehmer angesprochen, die ein bestimmtes Aus- wahlkriterium, das später näher erläutert wird, erfüllen. Folgende für den aufrufenden Teilnehmer 1 feststellbare Re¬ aktionen auf das Aufruftelegramm 5 sind prinzipiell möglich:
- Kein Antworttelegramm innerhalb einer vorgegebenen Warte¬ zeit 6, - Antworttelegramm von einem Teilnehmer innerhalb der vorge¬ gebenen Wartezeit 6 und
- Antworttelegramme von mehreren, eventuell allen aufgerufe¬ nen Teilnehmern 2, 3 oder 4 innerhalb der vorgegebenen Wartezeit 6.
Welche dieser Fälle Gut- bzw. Schlecht-Fälle darstellen und wie eventuell eingetroffene Antworten zu interpretieren und auszuwerten sind, hängt von der jeweiligen Anwendung ab. Wenn die Möglichkeit mindestens einer Antwort besteht, beginnt beim aufrufenden Teilnehmer 1 die Wartezeit 6 zu laufen, die so bemessen ist, daß die aufgerufenen Teilnehmer 2 ... 4 bei fehlerlosem Betrieb innerhalb dieser Wartezeit 6 antworten können. Treffen eine oder mehrere Antworten erst nach Ablauf dieser Wartezeit 6 ein, so wird dies als fehlerhaftes Verhal- ten der betreffenden Teilnehmer 2, 3 oder 4 aufgefaßt.
Das Verfahren kann im Datenzugriffsprotokoll (Schicht 2 des 7-Schichten-Modells) der einzelnen Teilnehmer oder in der Anwendung (in den Schichten 3 ... 7) abgewickelt werden. Die Reaktion auf das Eintreffen von Aufruf- oder Antworttelegram¬ men muß im konkreten Einzelfall nach den jeweiligen Bedürf¬ nissen festgelegt werden. Beim aufrufenden Teilnehmer erfolgt die Reaktion erst nach Ablauf der beschriebenen Wartezeit 6, auch wenn der Grund dafür schon früher vorliegt. Wenn z. B. das Verfahren ganz im Datenzugriffsprotokoll abgewickelt wird, kann eine Anforderung des Anwenders den Ablauf an- stoßen, und nach der Wartezeit 6 kann als Bestätigung eine Reaktion an den Anwender erfolgen. Auch der Anstoß muß nicht unbedingt vom Anwender kommen.
Das Aufruftelegramm 5 beinhaltet mindestens die folgenden Teile:
- Quelladresse (Busadresse des aufrufenden Teilnehmers) und
- Zieladresse (z. B. Globaladresse zur Adressierung aller an¬ geschlossenen Teilnehmer) .
Optional können die folgenden weiteren Komponenten vorhanden sein:
- Auswahlkriterium,
- Ausführungsvorschrift und
- Daten.
Das Auswahlkriterium dient zur Selektion der angesprochenen Teilnehmer. Es bestimmt, ob ein einzelner Teilnehmer, eine Gruppe von Teilnehmern oder alle Teilnehmer angesprochen wer¬ den und gegebenenfalls aus welchen Teilnehmern sich eine Gruppe zusammensetzt. Ein Auswahlkriterium kann z. B. eine
Kennung für einen bestimmten Zugangskanal im Teilnehmer sein, ähnlich einem LSAP (Link Service Access Point) des PROFIBUS, der dort für Multicast-Telegramme verwendet wird. Dann sind alle Teilnehmer angesprochen, bei denen auf diesem Zugangs- kanal die geforderte Funktion aktiviert ist. Das Auswahl¬ kriterium ist im Aufruftelegramm 5 optional. Wenn es nicht mitgesendet wird, muß es den Teilnehmern 2, 3 und 4 auf an¬ dere Weise bekannt sein, z. B. durch implizite Festlegung.
Die Ausführungsvorschrift dient der Mitteilung der gewünsch¬ ten Reaktion an die aufgerufenen Teilnehmer. Beispiele für AusführungsvorSchriften sind: - Daten von mehreren Teilnehmern sammeln,
- Daten an mehrere andere Teilnehmer übermitteln,
- Daten mehrerer Teilnehmer sammeln und an diese übermitteln,
- Teilnehmerabbild erstellen und
- Test.
Diese Aufzählung kann durch weitere Ausführungsvorschriften erweitert werden. Auch Kombinationen von bereits definierten Vorschriften sind möglich.
Die Ausführungsvorschrift muß nicht im Aufruftelegramm 5 mit¬ gesendet werden. Sie kann den aufgerufenen Teilnehmern 2, 3 und 4 auch auf andere Weise bekannt sein, z. B. durch impli¬ zite Beschränkung auf nur eine bestimmte Vorschrift oder wenn die Vorschrift vom Auswahlkriterium oder vom Zustand der Teilnehmer abhängig ist.
Die übertragenen Daten können reine Anwenderdaten sein oder auch Komponenten enthalten, welche zur Realisierung des be- schriebenen Verfahrens beitragen. Sie sind optional, z. B. werden bei der ersten angeführten Ausführungsvorschrift keine Daten im Aufruftelegramm übertragen.
Das Verfahren wird nach dem Prinzip "Immediate Response" durchgeführt, d. h., zwischen Aufruftelegramm und Antwort¬ telegrammen oder dem Ablauf der Wartezeit 6 findet kein ande¬ rer Verkehr auf dem Bus statt. Daher kann die erforderliche Wartezeit 6 berechnet werden, wenn die Reaktionszeiten der aufgerufenen Teilnehmer 2, 3 und 4 sowie die Übertragungs- zeiten der Antworttelegramme bekannt sind. Wiederholungen der Telegrammübertragungen sind, z. B. wegen Übertragungsfehlern, möglich.
Die Reaktionszeiten der aufgerufenen Teilnehmer 2, 3 und 4 sind in Figur 1 durch senkrechte, punktierte Linien 7, 8 bzw. 9 angedeutet. Die Antworten verschiedener aufgerufener Teil¬ nehmer erscheinen nacheinander auf dem Bus. Dies wird dadurch erreicht, daß für jeden aufgerufenen Teilnehmer 2, 3 oder 4 ein Zeitfenster 10, 11 bzw. 12 vorgegeben wird, in dem er antworten darf. Lücken zwischen den Zeitfenstern 10, ll und 12 sind zulässig, sie sollten sich jedoch nicht überlappen. Jeder aufgerufene Teilnehmer 2, 3 und 4 muß sein eigenes Zeitfenster 10, 11 bzw. 12 kennen, jedoch nicht die Zeit¬ fenster anderer aufgerufener Teilnehmer. Außerhalb des jewei¬ ligen zugeteilten Zeitfensters darf keiner der aufgerufenen Teilnehmer antworten. Der aufrufende Teilnehmer 1 muß nicht die einzelnen Zeitfenster 10, 11 oder 12 kennen, jedoch die Wartezeit 6 für Antworten 13, 14 und 15, die groß genug sein muß, um allen aufgerufenen Teilnehmern innerhalb dieser Zeit eine Antwort zu ermöglichen. In dem aufrufenden Teilnehmer 1 kann auch eine Liste mit den aufgerufenen Teilnehmern 2, 3 und 4 geführt werden, z. B. um zu prüfen, ob alle aufgerufe¬ nen Teilnehmer geantwortet haben.
Die Zeitfenster 10, 11 und 12 müssen für den Einzelfall kon¬ figuriert und aufeinander abgestimmt werden. Dabei sind die Reaktionszeiten 7, 8 und 9 sowie die Übertragungszeiten der Antworttelegramme 13, 14 und 15 zu berücksichtigen. Im allge¬ meinen sind sie so zu wählen, daß sich die Antwortteiegramme nicht überlappen können. Die Reihenfolge der Zeitfenster 10, 11 und 12 wird durch die Reaktionszeiten 7, 8 bzw. 9 der auf- gerufenen Teilnehmer 2, 3 bzw. 4 bestimmt, denen sie zugeord¬ net sind. Demjenigen aufgerufenen Teilnehmer, der die kürze¬ ste Reaktionszeit hat, in diesem Fall der Teilnehmer 2, wird das erste Zeitfenster, hier das Zeitfenster 10, zugeordnet. Für die Ermittlung der einzelnen Reaktionszeiten gibt es meh- rere Möglichkeiten. Sie kann z. B. in jedem Teilnehmer 1 ... 4 fest hinterlegt sein und in einer Initialisierungsphase durch den aufrufenden Teilnehmer 1 oder einen Konfigurator ausgelesen werden. Weiterhin ist es möglich, durch Aufruf- telegramme an einzelne Teilnehmer deren Reaktionszeiten zu bestimmen. Mit diesen Informationen und der Busübertragungs- zeit kann die Lage der jeweiligen Zeitfenster leicht ermit- telt und an die aufgerufenen Teilnehmer 2, 3 und 4 übertragen werden.
Wenn mit einem Aufruftelegramm lediglich Daten an mehrere Teilnehmer gleichzeitig verteilt werden sollen, sind die be¬ treffenden Daten im Aufruftelegramm 5 enthalten, deren Erhalt mit Antworttelegrammen 13, 14 und 15, die keine Daten enthal¬ ten, der aufgerufenen Teilnehmer 2, 3 bzw. 4 quittiert wird.
Zum Sammeln von Daten sendet der aufrufende Teilnehmer 1 an die anderen Teilnehmer 2, 3 und 4 eine Aufforderung, Daten zurückzugeben, und erhält die gewünschten Daten in den Ant¬ worttelegrammen 13, 14 bzw. 15. Dabei müssen die Antwort¬ telegramme nacheinander in den jeweiligen Zeitfenstern 10, 11 bzw. 12 eintreffen, damit sie sich nicht gegenseitig stören. Eine sequentielle Abfrage einzelner Teilnehmer ist nicht er¬ forderlich. Es genügt ein Aufruftelegramm 1, um mehrere Teil¬ nehmer abzufragen.
Wenn durch den aufrufenden Teilnehmer 1 sowohl Daten verteilt als auch gesammelt werden sollen, sind im Aufruftelegramm 5 wie auch in den Antworttelegrammen 13, 14 und 15 die jeweili¬ gen Daten enthalten.
Zum Test auf bestimmte Teilnehmereigenschaften oder -merkmale sendet der Teilnehmer 1 gemäß Figur 2 ein Suchaufruftelegramm 16 an alle anderen Teilnehmer 2, 3 und 4, das als Daten even¬ tuell eine Angabe des gesuchten Teilnehmermerkmals enthält. Damit können die Teilnehmer auf Merkmale, z. B. Busadresse, Seriennummer, Vorhandensein einer bestimmten Funktionalität, Hersteller, überprüft werden. Alle Teilnehmer, die dieses Merkmal besitzen, antworten auf das Suchaufruftelegramm 16. Die Antworten können nacheinander oder überlappend eintref¬ fen, je nach Art des Suchaufrufs. Wenn der aufrufende Teil- nehmer 1 z. B. wissen will, ob kein, ein oder mehrere Teil¬ nehmer eine geforderte Eigenschaft besitzen, z. B. zur Prü¬ fung auf mehrfache Existenz derselben Busadresse, können die Antworten überlappend sein. Dies ist in Figur 2 für Antwort- telegramme 17 und 18 mit einem Überlappungsbereich 19 ver¬ deutlicht.
Wenn der aufrufende Teilnehmer 1 z. B. wissen will, wieviele Teilnehmer am Bus mit einer bestimmten Eigenschaft vorhanden sind, beispielsweise zur Prüfung auf einen bestimmten Her¬ steller, müssen die aufgerufenen Teilnehmer 2, 3 und 4 in den zugeordneten Zeitfenstern 10, 11 bzw. 12 gemäß Figur 1 ihre Antworttelegramme 13, 14 bzw. 15 übertragen, damit die Anzahl der Antworten eindeutig ermittelt werden kann.
Zur Erstellung eines aktuellen Teilnehmerabbilds sendet der aufrufende Teilnehmer 1 gemäß Figur 1 an alle übrigen Teil- nehmer ein Aufruftelegramm 5, um deren Existenz oder Funk¬ tionsfähigkeit zu ermitteln. Alle vorhandenen und funktions¬ fähigen Teilnehmer, in diesem Fall die Teilnehmer 2, 3 und 4, antworten mit einer Quittung als Antworttelegramm 13, 14 bzw. 15, um dies anzuzeigen. Die Quittungen müssen nacheinander eintreffen, damit sie sich nicht gegenseitig stören und der aufrufende Teilnehmer 1 die einzelnen Antworttelegramme 13, 14 und 15 unterscheiden kann. Daher werden Zeitfenster 10, 11 und 12 verwendet. Da beim erfindungsgemäßen Verfahren für die Erstellung eines Teilnehmerabbilds keine Einzelaufrufe für jeden einzelnen Teilnehmer erforderlich sind, wird das ge¬ samte Teilnehmerabbild quasi zum selben Zeitpunkt erstellt. Das Teilnehmerabbild ist konsistent, da die Antworttelegramme in einem sehr kurzen Zeitraum eintreffen und sich der Zustand der Teilnehmer in dieser Zeit, beispielsweise durch Neu- anschluß oder Ausfall eines Teilnehmers, wohl kaum ändern kann.
Im Beispiel nach Figur 2 soll geprüft werden, ob mehrere Teilnehmer die Busadresse 22 besitzen. Das Aufruftelegramm 16 enthält im Datenfeld als Merkmalsangabe diese Busadresse. Die beiden Teilnehmer 3 und 4 haben die Adresse 22 und antworten daher auf den Suchaufruf. Alle anderen Teilnehmer antworten nicht. In diesem Fall sind Überlappungen zugelassen, da le¬ diglich interessiert, ob mehr als ein Teilnehmer antwortet. Falls Überlappungen zulässig sind, muß ein Eindeutigkeits¬ kriterium vorhanden sein, das in den Antworttelegrammen mit- gesendet wird und garantiert, daß sich die Antworttelegramme verschiedener aufgerufener Teilnehmer unterscheiden. Es muß somit die Eigenschaft haben, daß es bei allen beteiligten Teilnehmern unterschiedlich ist. Beispiele für derartige Ein¬ deutigkeitskriterien sind: - Seriennnummer,
- im System vergebene eindeutige Kennung der aufgerufenen Teilnehmer,
- ein besonderes, vom Anwender bestimmtes Kriterium und
- eine in den Teilnehmern erzeugte, quasi-eindeutige Zufalls- zahl mit großem Darstellungsbereich.
Auch Kombinationen der genannten Beispiele sind möglich. Da¬ mit ist es auch bei vollständiger Überlappung von zwei oder mehr Nachrichten zu erkennen, daß es sich um mehrere Antwor- ten handelt, denn es gibt mindestens eine Stelle in der vom aufrufenden Teilnehmer 1 empfangenen Information, die sich bei einer Überlappung beispielsweise als Busstörung oder nichtidentifizierbares Telegramm bemerkbar macht.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Datenübertragungssystems, insbesondere für eine speicherprogrammierbare Steuerung, - mit einer Vielzahl von über eine gemeinsame Busleitung mit¬ einander verbundenen Teilnehmern (1 ... 4) , von denen sich zu einer bestimmten Zeit nur einer (1) im Besitz des Zu¬ griffsrechts auf die Busleitung befindet und die Datenüber¬ tragung über die Busleitung mit Aufruftelegrammen (5) , die gleichzeitig an mehrere andere Teilnehmer (2, 3, 4) gerich¬ tet sind, steuert, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Reaktionszeit (7, 8, 9) jedes aufgerufenen Teilneh¬ mers (2, 3, 4) ermittelt wird und die aufgerufenen Teilneh- mer (2, 3, 4) derart parametriert werden, daß sie das Auf¬ ruftelegramm (5) in der Reihenfolge ihrer Reaktionszeiten zeitlich hintereinander quittieren oder beantworten, so daß der Teilnehmer (2) mit der kürzesten Reaktionszeit (7) als erster und der Teilnehmer (4) mit der längsten Reaktions- zeit (9) als letzter auf den Bus zugreift.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net,
- daß in einer Initialisierungsphase jeder Teilnehmer (2, 3, 4) einzeln zur Ermittlung seiner Reaktionszeit (7, 8, 9) durch ein Aufruftelegramm aufgerufen wird.
3. Verfahren nach Anspruch l oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet , - daß jedem aufgerufenen Teilnehmer (2, 3, 4) ein Zeitfenster (10, 11, 12) vorgegeben ist, durch das festgelegt wird, wann er nach dem Ende des Aufruftelegramms (5) auf den Bus zugreifen darf.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich¬ net, - daß nach Verstreichen des letzten Zeitfensters (12) , also nach Ablauf einer vorgegebenen Wartezeit (6) des aufrufen¬ den Teilnehmers (1) , geprüft wird, ob alle aufgerufenen Teilnehmer (2, 3, 4) das Aufruftelegramm (5) quittiert oder beantwortet haben und - falls nicht - eine Fehlerbehand¬ lungsroutine eingeleitet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, - daß ein Teilnehmer (1) an alle anderen Teilnehmer (2, 3, 4) ein Suchaufruftelegramm (5, 16) sendet, das in seinen Daten eine Merkmalsangabe enthält, und alle anderen Teilnehmer (2, 3, 4), deren Merkmal (z. B. Busadresse, Seriennummer, Vorhandensein einer bestimmten Funktionalität, Hersteller) mit der Merkmalsangabe übereinstimmt, gleichzeitig oder zeitlich nacheinander den Suchaufruf beantworten.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, - daß ein Teilnehmer (1) an alle anderen Teilnehmer (2, 3, 4) ein Aufruftelegramm (5) zur Erstellung eines Teilnehmer¬ abbildes sendet und alle anderen Teilnehmer (2, 3, 4) zeit¬ lich nacheinander dieses Aufruftelegramm quittieren und da¬ durch ihre Existenz und Funktionsfähigkeit anzeigen.
EP96928333A 1995-08-02 1996-07-25 Verfahren zum betreiben eines datenübertragungssystems Expired - Lifetime EP0842472B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19528437A DE19528437A1 (de) 1995-08-02 1995-08-02 Verfahren zum Betreiben eines Datenübertragungssystems
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